CN2547868Y - 多功能锚固封孔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻孔高压注液时使用的一种封闭钻孔的专用设备。多功能锚固封孔器包括外套管，其外套管分别是由压力密水药室段和防水锚固段组成，两段通过快速连接头连接，外套管的两端分别与临时封头连接，在外套管的外径上连接有加强管卡，中心部位安装有注液管，注液管的入口处连接有阀门，内外管的环形空间设有药室和缓冲室，药室中充填有不同材料配制的药剂，在V药室和II药室的前端安装有托架，药室之间用密封圈分段隔离。使用本实用新型封孔器，安装方便、结构简单、封孔牢固、工厂化生产，适应各种地质条件使用，在8MPa稳定压力下，20分钟后孔口及周边无渗滴。

Description

多功能锚固封孔器

一、技术领域

本实用新型涉及多功能锚固封孔器，特别适用于矿山防尘、灭火、油田开采和地应力测试等使用的锚固封孔器。

二、背景技术

现有背景技术中的封孔器大多采用橡胶双层套管式封孔器和改进型的挤压胶垫式封孔器，这两种封孔器均存在着十分突出的设计和结构不合理的地方，严重影响工程质量，污染施工环境。例如前者封孔器，由于钻孔壁凹凸不平，在较高注液压力作用下，该类封孔器极易穿孔破裂，尤其高压注水时，破坏更为严重，基本上失去了封堵孔口的封孔作用，其封堵效果不能满足施工要求；后者封孔器选用成品橡胶胶垫，挤压变形，沿钻孔径向起封孔作用，但由于钻孔处于岩体松动裂隙带，胶垫难以达到结构变形密封孔壁的作用，达不到抗渗要求的目的，往往出现胶垫极限变形时，而封水压力出现降低的现象。同时，这种结构封孔长度偏小，无法满足最佳的封孔效果。因此，上述封孔器存在着封孔不严密，漏水严重，经济效益较差的缺陷。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、回收利用率高的多功能锚固封孔器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：外套管分别是由压力密水药室段和防水锚固段组成，其压力密水药室段包括VI、V、IV药室和一个缓冲室VII，防水锚固段包括药室III、II、I和一个缓冲室VII，二者用快速连接头连接，外套管的两端与临时封头连接，在外套管的外径上连接有加强管卡，外套管的中心部位安装有注液管，注液管的入口处连接有阀门，内、外管之间的环形空间从孔底至孔口依次分别设置I～VI个药室和两个缓冲室，在药室V和药室II的前端安装有托架，各个药室之间装密封圈分段隔离。各药室中分别充填有按不同比例配制的膨胀密水土、裂隙抗渗胶、高粘结强化水泥、弹性胶延料材料。

本实用新型与现有技术相比，采用本实用新型结构的封孔器具有以下有益的发明效果：

1.超深封孔，破碎带中封孔深度不少于3.0米；

2.止水效果，在3MPa稳定压力下，长时间封孔口及周边无渗漏，8MPa稳定压力下，20分钟后孔口及周边1米处无渗滴；

3.孔内水压损失，8MPa稳定压力下，15分钟内小于0.5MPa；

4.封孔器有止裂增韧效果，初锚预应力2KN硬化后达到6.5MPa锚固力时，注液过程孔口及1米范围内岩体变形小于3毫米。

5.本封孔器用于煤矿开采，可提高顶煤回收率26％，用于防尘，平均降尘率大于40％，抑制瓦斯释放量达6.1％，用于防火时，三年无自然发火现象，若用于石油开采，可提高贫油井产油率，能准确探测地应力及方向。

6.3米单根封孔器安装时间小于15分钟，回收时间小于25分钟。

7.自适应性强，超深度封孔，能起到快捷锚固和外套管可回收的优点。

综上所述，使用本实用新型多功能锚固封孔器安装方便、结构简单、回收利用率高、工厂化生产、封孔牢固，能适应各种地质条件，取得可观的经济和社会效益，是封堵钻孔较为理想的一种设备。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

五、具体实施方式

附图是本实用新型的一个具体实施例。

结合附图对本实用新型的内容作进一步说明。

参照附图，圆形外套管2分别由压力密水药室段和防水锚固段组成，两段或两段以上通过快速连接头4连接，外套管2的两端与临时封头1连接，在外套管2的外径上连接有加强管卡3，外套管2的中心部位安装有注液管6，注液管6的入口处连接有阀门7，内、外管之间的环形空间从孔底至孔口依次分别设置药室I、II、III、IV、V、VI，其药室中填充有按不同比例配制的膨胀密水土，裂隙抗渗胶，高粘结强化水泥，弹性胶延料，入、出口处设有缓冲室VII，在药室V和药室II的前端安装有托架5，药室之间装密封圈8分段隔离。

在岩石或煤层中钻孔以后，取下临时封头1，将多功能锚固封孔器送入孔底后，然后回收外套管2，待外套管2拨出，高压水或泥浆通过阀门7送入注液管6中，高压水或泥浆沿裂隙注入岩层或煤层中。当注入的高压水或泥浆达到设计要求后，关闭阀门7。此时，各药室的充填物由于受压力的影响，各自药室的充填物发挥自身功能，紧紧的封堵钻孔壁，使高压水或泥浆不再往外渗滴。其中药室I～III均充填有裂隙抗渗胶，高粘结强化水泥、弹性胶延料，药室I～III组成防水锚固段，以加强孔底的锚固作用，药室IV充填膨胀密水土和高粘结强化水泥，药室V充填膨胀密水土，裂隙抗渗胶和高粘结强化水泥，药室VI充填膨胀密水土和裂隙抗渗胶，药室IV～VI组成压力密水段，以加强孔口封水作用，缓冲室VII主要由于膨胀密水土产生膨胀后，使封孔器有一个缓冲的作用，不至于让封孔器往外整体拉出。托架5主要将内管6支撑在外套管2的中心。当单根1.5m时，各药室与上述各药室相同，结构区别仅在于与3m比较情况下，无快速连接头(4)，其余结构相似。

Claims (1)

1.一种多功能锚固封孔器，包括外套管(2)，其特征在于外套管(2)分别是由压力密水药室段和防水锚固段组成，两段或两段以上通过快速连接头(4)连接，外套管(2)的两端与临时封头(1)连接，在外套管(2)的外径上连接有加强管卡(3)，外套管(2)的中心部位安装有注液管(6)，注液管(6)的入口处连接有阀门(7)，内外管之间的环形空间从孔底至孔口依次分别设置药室(I、II、III、IV、V、VI)，其药室中充填有不同比例的药剂，入、出口处设有缓冲室(VII)，在药室(V)和药室(II)的前端安装有托架(5)，药室之间用密封圈(8)分段隔离。